(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面加工装置の２枚の加工ディスク（１３、２６）の各々の上にそれぞれ平坦な加工層（３２、３９）を設けるための方法であって、両面処理装置は、リング状の上部加工ディスク（１３）、リング状の下部加工ディスク（２６）、および転動装置（２０、２１）を含み、２枚の加工ディスク（１３、２６）および転動装置（２０、２１）は、両面処理装置の対称軸（２８）を中心として回転可能な態様で取り付けられ、本方法は記載された順序で：
（ａ）  下部介在層（２９）を下部加工ディスク（２６）の表面上に、および上部介在層（１６）を上部加工ディスク（１３）の表面上に、それぞれ取り付けるステップと、
（ｂ）  少なくとも３つのトリミング装置によって両方の介在層（１６、２９）を同時に平坦にするステップとを備え、各トリミング装置はトリミングディスク（３４）と、研削物質を含む少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）と、外側歯部（３７）とを含み、トリミング装置は、介在層（１６、２９）上のサイクロイド経路上で、圧力を受けてかつ研削作用を有する物質を含まない冷却潤滑材の添加により、転動装置（２０、２１）および外側歯部（３７）によって動かされ、それにより、介在層（１６、２９）から材料除去をもたらし、さらに
（ｃ）  均一な厚さの下部加工層（３２）および均一な厚さの上部加工層（３９）をそれぞれ下部介在層（２９）および上部介在層（１６）に取り付けるステップを備える、方法。
【請求項２】
介在層（１６、２９）はプラスチックからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｂ）の少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）は、介在層（１６、２９）と接触することにより研削物質を離し、それにより遊離粒子によって介在層（１６、２９）から材料除去をもたらす、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）に含まれる研削物質は、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、窒化ホウ
素（ＢＮ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）、石英（ＳｉＯ2）、二酸化セリウム（ＣｅＯ2）のう
ちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｂ）における少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）は、固定的に接着された研削物質を含み、固定的に接着された粒子により介在層（１６、２９）からの材料除去をもたらす、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）に含まれる研削物質はダイヤモンドまたは炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｂ）が行なわれた後、介在層（１６、２９）の各々はそれぞれの加工ディスク（１３、２６）をまだ完全に被覆し、各介在層（１６、２９）の残りの最大厚さは、それぞれの介在層（１６、２９）の残りの最大厚さの１／１０までである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
加工層（３２、３９）は半導体ウェハの化学機械研磨に適しかつ研削物質を含まない研磨パッドである、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ｃ）の後、さらなるステップ（ｄ）が行なわれ、少なくとも３つのトリミング装置によって両方の加工層（３２、３９）を同時にトリミングすることを含み、各トリミング装置は、トリミングディスク（３４）と、固定的に接合された研削物質を含む少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）と、外側歯部（３７）とを有し、トリミング装置は、加工層（３２、３９）上のサイクロイド経路上で、圧力を受けてかつ研削作用を有する物質を含まない冷却潤滑材の添加により、転動装置（２０、２１）および外側歯部（３７）によって動かされ、それにより、結合された粒子によって加工層（３２、３９）から材料除去をもたらし、この材料除去はそれぞれの加工層（３２、３９）の有用層の厚さの１／１０未満である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）に含まれる研削物質はダイヤモンドまたは炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
加工層（３２、３９）は、半導体ウェハの研削に適し、かつ固定的に結合された研削物質を含む研削パッドである、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ステップ（ｃ）の後、さらなるステップ（ｄ）が行なわれ、少なくとも３つのトリミング装置によって両方の加工層（３２、３９）を同時にトリミングすることを含み、各トリミング装置は、トリミングディスク（３４）と、少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）と、外側歯部（３７）とを有し、トリミング装置は、加工層（３２、３９）上のサイクロイド経路上で、圧力を受けてかつ研削作用を有する物質を含まない冷却潤滑材の添加により、転動装置（２０、２１）および外側歯部（３７）によって動かされ、少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）は、加工層（３２、３９）と接触することにより研削物質を離し、それにより、遊離粒子によって加工層（３２、３９）から材料除去をもたらし、この材料除去はそれぞれの加工層（３２、３９）の有用層の厚さの１／５０未満である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つのトリミング本体（３５、３６）に含まれる研削物質は、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、窒化ホウ
素（ＢＮ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
発明の主題
本発明は、両面処理装置の２枚の加工ディスクの各々の上にそれぞれ平坦な加工層を設けるための方法に関し、両面処理装置は、リング状の上部加工ディスク、リング状の下部加工ディスク、および転動装置を含み、２枚の加工ディスクおよび転動装置は、両面処理装置の対称軸を中心として回転可能な態様で取り付けられる。
【背景技術】
【０００２】
先行技術
エレクトロニクス、マイクロエレクトロニクス、および微細電気機械は、出発部材として、全体的および局所的な平坦性、片面参照平坦性（ナノトポロジー）、粗面性および清浄度からなる厳しい要件を有する半導体ウェハを必要とする。半導体ウェハは、元素半導体（ケイ素、ゲルマニウム）、化合物半導体（たとえば、アルミニウム、ガリウムまたはインジウムのような周期表の３族主族からなる元素と、窒素、リンまたはヒ素のような周期表の５族主族の元素とからなる）、またはその化合物（たとえば、Ｓｉ1-xＧｅx，０＜ｘ＜１）のような半導体材からなるウェハである。
【０００３】
先行技術に従い、半導体ウェハは複数の連続する処理工程によって製造され、これは一般に以下のグループに分類することができる：
（ａ）  一般に単結晶の半導体ロッドを作成；
（ｂ）  ロッドを個々のウェハに切断；
（ｃ）  機械処理；
（ｄ）  化学処理；
（ｅ）  化学機械的処理；
（ｆ）  適するなら、層構造体を作成。
【０００４】
要求基準が厳しい用途向けの半導体ウェハを製造する際、有利なシーケンスは、半導体ウェハの両面が１回の処理工程で２枚の加工面を用いて材料が除去される態様で同時に処理されるという少なくとも１つの処理方法を含むシーケンスであり、その精度は材料除去の際に半導体ウェハの前側および後ろ側に働く処理上の力が実質的に相殺されて、案内装置によって抑制するような力が半導体ウェハに与えられてしまうことがないようなものでなければならない。すなわち、半導体ウェハは「浮遊」したような態様で処理される。
【０００５】
先行技術において、少なくとも３枚の半導体ウェハが２つのリング状の加工ディスクの間で、材料除去の態様で同時に処理されるシーケンスが優勢であり、半導体ウェハは外側に歯部を有する少なくとも３つの案内ケージ（キャリア）の受入れ開口内に緩く挿入され、加工ディスク間に形成される加工ギャップを通って、サイクロイド経路上で圧力を受ける転動装置および外側歯部によって案内され、この場合両面処理装置の中点の周りを完全に回転可能である。このように回転キャリアを使用する方法であって、全領域にわたって材料を除去する態様で複数の半導体ウェハの両面が同時に処理される方法は、両面ラッピング（「ラッピング」）、両面研磨（ＤＳＰ）、および遊星運動力学による両面研削（「遊星パッド研削」、ＰＰＧ）を含む。このうち、ＤＳＰおよびＰＰＧが特に重要である。ラッピングと比べて、ＤＳＰおよびＰＰＧの場合の加工ディスクはさらに加工層を含み、その互いに対向する側が加工面をなす。ＰＰＧおよびＤＳＰは先行技術において既知であり、以下で簡単に説明する。
【０００６】
「遊星パッド研削」（ＰＰＧ）は、研削によって材料の除去をもたらす機械処理工程のグループからなる方法である。これはたとえばＤＥ  １０２００７０１３０５８Ａ１に記載されており、これに適する装置はたとえばＤＥ  １９９３７７８４Ａ１に記載されている。ＰＰＧの場合、各加工ディスクは固定砥粒を含有する加工層を含む。加工層は、接着により、磁気的に、積極的な固着態様で（たとえば、面ファスナー）、または真空により、加工層に固定される構造の研削パッドの形を取る。加工層は、処理の際に変位、変形（ビードの形成）または外れないよう、加工ディスクに十分接着されている。しかし、加工層は剥離動作により加工ディスクから容易にはがすことができ、それゆえ迅速に交換することができるので、長い段取りのための時間を取ることなく、異なる用途に対して異なる種類の研削パッドを迅速に取り変えることができる。裏面側に接着性を有するよう設計されている研削パッドの形を取る適切な加工層は、たとえば米国特許第５，９５８，７９４号に記載されている。研削パッドで用いられる砥粒は好ましくはダイヤモンドである。
【０００７】
両面研磨（ＤＳＰ）は化学機械的処理工程のグループからなる方法である。シリコンウェハのＤＳＰ処理は、たとえばＵＳ２００３／０５４６５０Ａに記載されており、それに適する装置はＤＥ１０００７３９０Ａ１に記載されている。本明細書において、「化学機械研磨」は、混合した効果による材料除去を排他的に意味すると理解するべきであり、アルカリ溶液による化学エッチングと、水性媒体に分散されている遊離粒子による機械的浸食とを含み、研磨パッドによって半導体ウェハと接することになり、研磨パッドは半導体ウェハと接触するような硬い物質を含まず、圧力下および相対的運動により、半導体ウェハからの材料除去をもたらす。ＤＳＰの場合、加工層は研磨パッドの形を取り、後者は接着により、磁気的に、積極的な固着態様で（たとえば、面ファスナー）、または真空により、加工ディスクに固定される。アルカリ溶液は化学機械研磨の際、好ましくは９から１２のｐＨ値を有し、そこに分散される砥粒は好ましくはコロイド的に分散されたシリカゾルであり、ゾル粒子の粒径は５ｎｍおよび数マイクロメートルの間である。
【０００８】
ＰＰＧおよびＤＳＰで共通するのは、加工面の平坦性および平行度は、その加工面によって処理された半導体ウェハの得られる平坦性および平行度を直接決定することである。ＰＰＧでは、これはＤＥ  １０２００７０１３０５８Ａ１に記載されている。特に要求水準が高い用途では、半導体ウェハの平面平行度、およびそれゆえ加工面の平面平行度に対する特に厳しい要件が適用可能である。
【０００９】
加工面の平坦性は、加工層を有する加工ディスクの平坦性によって厳密に決定付けられる。両面処理装置用の加工ディスクをできるだけ平坦にするためには、以下の方法が既知である。
【００１０】
一例として、旋削ツールによるチップの除去手段によって加工ディスクブランクを回転させることが既知である。端面切削は、好ましくは加工ディスクが両面処理装置に取り付けられた後行なわれる。なぜなら、次の取り付けでは、加工ディスクが引っ張られたり変形したりするからである。代替的に、加工ディスクは対応してより大きい処理装置に取り付ける前に処理することができる。たとえば、平坦になるようラッピングされ、次に非常に低い歪みで取り付けられる。これら既知の手段で共通するのは、加工ディスクの平坦性を向上させることはできるが、特に要求基準が厳しい用途向けの半導体ウェハを製造するのに必要な平坦性レベルには達していないことである。
【００１１】
互いに対する加工面の平行度は、加工層を有する各加工ディスクの平行度によって厳密に決定される。両面処理方法における加工ディスクをできるだけ互いに平行にするために、以下の方法が既知である。
【００１２】
第１に、一方の加工ディスク、好ましくは下部の加工ディスクであって、両面処理装置において剛性に取り付けられる加工ディスクは、両面処理装置に挿入された後の旋削により、または挿入する前に別の処理装置でラッピングされることにより、できるだけ平坦にされる。次に、他方の加工ディスク、好ましくは上部のディスクであって、一般にカルダン的に取り付けられ、それゆえ下部の加工ディスクに対して少なくとも全体的に平均して平行に配向される加工ディスクは、両面処理装置に挿入され、下部の加工ディスクに対してラッピングされる。別の処理装置で上部の加工ディスクを予め端面切削することも考えられる。しかし、この場合、２枚の加工ディスクは両面処理装置に挿入された後、大量の切削量によって必要となる旋削ツールの複数回行なわれる交換または目直しから発生する旋削の処理トレースまたは残余物を取除くために、最終的には互いに対してラッピングされなければならない。
【００１３】
加工ディスクは最終的にはラッピングされなければならないので、その平坦にする処理の後では凸状の輪郭を有し、対向するそれぞれの表面の平行度は不十分である。
【００１４】
先行技術は、加工面の最良の平面平行度が、一旦得られると、熱的および機械上の繰り返し荷重でも確実に維持することができるいろいろな方法を開示している。冷却が優れている特に硬い加工ディスクはたとえばＤＥ  １０００７３９０Ａ１に記載されている。加工ディスク形状を積極的に設定する可能性については、ＤＥ１０２００４０４０４２９Ａ１またはＤＥ１０２００６０３７４９０Ａ１に開示されている。しかし、処理の際にこれらの加工ディスクを目標の形に変えるためのこれら方法は、加工ディスクに取り付けられた加工層の加工面が、特に要求基準が厳しい用途向けの半導体ウェハを製造するのに必要な程度の平坦性および平行度を有するレベルに平たくされた、初期の不均一な加工ディスクを作成するには適さない。
【００１５】
最後に、加工面の平坦性および加工面の互いに対する平行度は、加工ディスクに取り付けられる加工層の厚さの輪郭によって決定される。加工層は、その厚さおよび弾性が一定であるのなら、加工ディスクの形を倣うことになる。
【００１６】
最後に、先行技術は加工層をトリミングするための方法を開示している。トリミングは、ツールから目標の材料を外すことを意味する。形削りトリミング（「形直し」）およびツールの面特性を変えるトリミング（「ドレッシング」、「コンディショニング」、「シーズニング」）とは区別する。形削りトリミングの場合、材料は適切なトリミング装置を用いてツールから外され、加工片と接触するようになるツールのエレメントの所望の目標の形が現れる。これに対して、ツールの面特性だけを変えるトリミングの場合、たとえば粗面化、洗浄または目直しによりその所望の特性変更を得るために除去される材料は非常に少ないが、ツールの形の大きな変更はその処理において避ける。
【００１７】
しかし、ＤＳＰの場合、加工層（研磨パッド）の形削りトリミングを行なうことはできない。なぜなら、研磨パッドの有用な層は非常に薄いからである。研磨パッドは、その使用の際には実質的には材料除去による摩耗はないので非常に薄い。ＤＳＰの場合には形削りトリミングを行なうことができないので、不均一な加工ディスクによってもたらされる加工ディスクの不均一を直すことはできない。
【００１８】
ＰＰＧの場合、加工層（研削パッド）は中に固定されている研削材によって、半導体ウェハと係合し、圧力および相対運動により、材料除去をもたらす。したがって、研削パッドは摩耗する。ＰＰＧ研削パッドは摩耗するので、その有用な層は厚く（少なくとも、十分の数ミリメートル）を有し、研削パッドを交換することによって引起される頻繁な製造の中断がなく経済的な使用が可能であり、その平坦性はトリミングを繰返すことにより得ることができる。先行技術において、新しく研磨パッドを取り付けた後、加工面での砥粒粒子を露出するために、トリミングが行なわれる（初期ドレッシング）。初期ドレッシングの１つの方法は、たとえば、ティ、フレッチャー（T. Fletcher）他、Optifab、ニューヨーク州、ロチェスター、２００５年５月２日に記載されている。
【００１９】
自己による初期ドレッシングおよび加工面の形を再度直すための定期的トリミングでは、加工層からの材料除去は非常に小さいので、研削パッドの耐用年数は著しくは短くならない。
【００２０】
原理的には、ＰＰＧの場合、ＤＳＰと対照的に、著しく長い形削りトリミングによって、加工層をトリミングすることが可能であり、先行技術ではそれ以上平らにすることができない加工ディスク上にさえも、平坦な加工面を得ることができる。しかしこの場合、研削パッドからは高さにおいてかなりの量の材料を初期の有用層から除去しなければならない。たとえば、３分の１以上が除去されることになる。これにより、記載されている方法は経済的ではない（高価な研削パッドのかなりの消費、トリミングブロックのかなりの消費、および設置において長い停止期間を伴う長いトリミング処理）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
目的
したがって本発明の目的は、ＤＳＰまたはＰＰＧ向けの両面処理装置の加工層について、加工層の形削りトリミングによって著しい量の材料を除去することなく、平坦性および平面平行度をさらに向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
発明の説明
本目的は以下によって達成される：両面処理装置の２枚の加工ディスクの各々にそれぞれ平坦な加工層を設けるための方法であって、両面処理装置はリング状の上部加工ディスク、リング状の下部加工ディスク、および転動装置を備え、２枚の加工ディスクおよび転動装置は、両面処理装置の対称軸を中心に回転可能な態様で取り付けられ、本方法は記載されている順序で、以下のステップを含む：
（ａ）  下部加工ディスクの表面上および上部加工ディスクの表面上に、それぞれ下部介在層および上部介在層を取り付けるステップ；
（ｂ）  少なくとも３つのトリミング装置によって両方の介在層を同時に平坦にするステップであって、各トリミング装置はトリミングディスクと、研削物質を含有する少なくとも１つのトリミング本体と、外側歯部とを含み、トリミング装置は、介在層上のサイクロイド経路上で、圧力を受けかつ研削作用を有する物質を含まない冷却潤滑材の添加により、転動装置および外側歯部によって動かされ、それにより、介在層から材料除去をもたらし；さらに
（ｃ）  下部介在層および上部介在層に、それぞれ均一な厚さの下部加工層および均一な厚さの上部加工層を取り付けるステップ。
【００２３】
本発明の方法により、形削りトリミングを必要とすることなく、高い平坦性を有する加工面を設けることができる。したがって、本方法は厚さが小さいために加工層のトリミングが可能ではないＤＳＰの場合にも用いることができる。ＰＰＧの場合、形削りに伴う加工層の厚さの著しい減少を避けることができ、それにより加工層の可能な耐用年数の減少を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】加工ディスク間の距離の半径方向の輪郭を示す図である。
【図２】下部加工ディスクの形状の半径方向の輪郭を示す図である。
【図３】本発明に従わない方法によって用意された後の、加工面間の距離の半径方向の輪郭を示す図である。
【図４】本発明に従う方法によって用意された後の、加工面間の距離の半径方向の輪郭を示す図である。
【図５】先行技術に従う両面処理装置の基本的エレメントの概略図である。
【図６】本発明に従う方法によって介在層を平坦にするためのトリミング装置の例示的実施形態を示す図である。
【図７】本発明に従う方法のステップａ）からｃ）を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
発明の詳細な説明
本発明は図面および例示的実施形態を参照して、以下で詳細に説明される。
【００２６】
図５は本発明が関連する、回転キャリアによって、複数の半導体ウェハの両面に同時材料除去処理を行なうための装置の基本的エレメントを示す。上部のリング状加工ディスク１３および下部の加工ディスク２６は、共線軸２４および２５の周りをｎoおよびｎuの回転速度で回転する。内側ピンホイール２１はリング状加工ディスク１３および２６の内径の内側に配置され、外側ピンホイール２０はリング状加工ディスク１３および２６の外径の外側に配置される。前記ピンホイールは、ｎiおよびｎaの回転速度で、加工ディスクに対して共線軸的におよびそれゆえ両面処理装置の共通の全体軸２８を中心として、回転する。内側ピンホイール２１および外側ピンホイール２０は転動装置を形成し、その中に適切な外側歯部を有する少なくとも３つのキャリア１５が挿入される。図５は、たとえば５個のキャリア１５が挿入されている両面処理装置を示す。各キャリア１５は少なくとも１つ、好ましくは複数の開口２７を有して、半導体ウェハ１４を受入れる。図５に示される例では、３つの半導体ウェハ１４が５個のキャリアの各々に挿入される。したがって、本例では、１５個の半導体ウェハ１４が１回の処理パスにつき（マシンバッチ）同時に処理される。
【００２７】
本発明に従い、２枚の加工ディスク１３および１６は、互いに対向してその表面上に介在層（図５および図７において上部介在層１６、ならびに図１７において下部介在層２９）を有する。介在層の互いに対向する表面は、加工層（図５において上部加工層３９および図７において下部加工層３２）を有する。加工層３９および３２の互いに対向する表面は、加工面３８および１９を形成する。後者は処理の際、半導体ウェハ１４の前側および後ろ側に接触する。
【００２８】
転動装置２０および２１ならびに外側歯部により、半導体ウェハ１４を伴うキャリア１５は同時に、上部加工面３８および下部加工面１９上でサイクロイド経路上に案内される。ここに示される両面処理装置の特徴は、この場合のキャリアが装置全体の軸２８を中心とする遊星経路上で回転することである。加工面３８および１９間に形成される空間であって、この場合キャリアが移動する空間は、加工ギャップ１７として示される。処理の際、上部加工ディスク１３は下部加工ディスク２６に力を与え、作用媒体は上部加工ディスク１３にあるチャネル１８を介して供給される。
【００２９】
図５に示される両面処理装置が化学機械両面研磨に用いられるのなら、加工層３９および３２は、研削作用を有して処理の際研削半導体ウェハ１４の面に接触する硬い物質を含有しない研磨パッドである。チャネル１８を介して加工ギャップ１７に供給される作用媒体は研磨材であり、好ましくは９および１２の間のｐＨ値を有するコロイド的に分散されたシリカゾルを含む。
【００３０】
図５に示される両面処理装置がＰＰＧ原理に従う両面研削に用いられるのなら、加工層３９および３２は、半導体ウェハ１４の表面に接触する、固定して接着される研削物質を含有する研削パッドである。チャネル１８を介して加工ギャップ１７に供給される作用媒体は、研削作用を有する物質を含まない冷却潤滑材である。ＰＰＧの場合、好ましくは、さらなる添加剤が加えられていない純水が、冷却潤滑材として用いられる。
【００３１】
材料除去は、半導体ウェハ１４が加工層３９および３２に対して相対的に動かされることによってもたらされる。ＤＳＰの場合、材料の除去は、（１）研磨パッドと、（２）アルカリ研磨材の反応性ＯＨ-基を含むシリカゾルと、（３）それぞれの研磨パッドに面する半導体ウェハ１４の面との三体相互作用によって行なわれる。ＰＰＧの場合、材料除去は、（１）固定研削材を有する研削パッドと、（２）それぞれの研削パッドに面する半導体ウェハ１４の表面との二体相互作用によって行なわれる。
【００３２】
加工面３８および１９間に形成される加工ギャップ１７の形状は、前記ギャップで処理される半導体ウェハ１４の形状を厳密に決定する。できるだけ平行であるギャップ輪郭により、高い平面平行の前側および後ろ側を有する半導体ウェハ１４となる。これに対して、半径方向に空所化したまたは方位角において波状（「凹凸」）であるギャップの前側および後ろ側の平面平行度は低い。たとえば、厚さが楔状の形になったり、半導体ウェハ表面でのうねりとなったりする。したがって、一部の両面処理装置は、たとえば上部加工ディスク１３の異なる半径方向の位置に配置されるセンサ２２および２３を有する。これらのセンサは、処理の際の加工ディスク１３および１６の互いに対向する表面間の距離を測定する。
【００３３】
加工ディスク１３および２６間の距離の測定値は、加工面３８および１９間の距離についての判断値を間接的に与え、半導体ウェハ１４からの材料除去をもたらし、それゆえ重要である。これにより、すなわち加工層３９および３２の厚さについての間接的および所与の知識により、後者はたとえば一定のおよびそれゆえ予期される摩耗を受けるので、半導体ウェハ１４の厚さを推定することができる。したがって半導体ウェハ１４の目標の厚さが得られたときの最後の終了の決定が可能となる。
【００３４】
さらに、異なる半径方向に配置される複数のセンサ２２および２３を用いることにより、半径方向の輪郭についての判断をもたらし得る。また、２枚の加工ディスクの距離測定の時間分解能が良くかつ回転角度についての絶対角符号化を有すれば、少なくとも原理的には、加工ギャップ１７の方位角の輪郭についての判断をも、もたらし得る。したがって、一部の両面処理装置は起動エレメントが備わっており、起動エレメントは、一般には半径方向（割れ目）において、およびたとえば加工ディスクの変形により、規定された１パラメータ特性を有して、加工ギャップの変形をもたらす。測定された距離に従うこの変形が閉制御ループにおいて連続して行なわれると、大部分は平行である加工ギャップが設定でき、処理の際の熱的および機械上の繰り返し荷重下でも一定のままに保つことができる。
【００３５】
図７は、均一な加工ギャップを用意するのに必要な、本発明に従う方法の部分的ステップを解明する。
【００３６】
ステップ（ａ）において、上部介在層１６および下部介在層２９（図７（Ｂ））が、不均一な上部加工ディスク１３および下部加工ディスク２６（図７（Ａ））に取り付けられる。取り付けられた介在層１６および２９は、確実に固着された複合体を形成するために、それぞれの加工ディスクの形に従うことができるよう、好ましくはある程度の弾性を有する。介在層は加工ディスクの形に従うので、その互いに対向する面４０および３０は、加工ディスク１３および２６の面と同じく不均一である。
【００３７】
介在層には好ましくはプラスチックが選択される。プラスチックからなる板は大きい寸法でも利用可能であり、優れた寸法的精度を有し、材料除去態様で容易に処理することができる。介在層は、連続する寄木状の複数のプレートからなり得る。個々の「タイル」の当接する端縁での厚さが初期の状態では異なり得るが、これはトリミング工程によって取除かれ、それにより均質な被覆をもたらす。一般にプラスチックは優れた熱伝導体ではない。後で半導体ウェハが動くことになる加工ギャップから加工ディスクへの熱移動であって、中に冷却ラビリンスが広がり、それにより発生する処理熱を分散させる熱転写は、表面全体で起こるが、介在層が取り付けられた後でも熱伝導は十分である。好ましくは熱伝導性が高められたプラスチックを介在層に用いる。これらは一般にグラファイト（カーボンブラック）あるいはアルミニウム、金属酸化物または銅で満たされ、容易に利用可能である。
【００３８】
介在層の好ましいプラスチックは、ポリアミド（ＰＡ）、アセタール（ポリオキシメチレン、ＰＯＭ）、アクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート、ＰＭＭＡ；アクリルガラス）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）である。エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリエステル樹脂（ＵＰ）、フェノール樹脂または非エストラマポリウレタン（ＰＵ）のような熱硬化性プラスチックが特に好ましい。ガラスまたはカーボンファイバ強化エポキシ樹脂（ＧＦＲＰ−ＥＰ、ＣＦＲＰ−ＥＰ）も特に好ましい。ファイバ強化の結果、介在層は寸法的に安定しているが、その薄い厚さにより、不均一な加工ディスクの外形に従うのに十分な弾性を有し、確実に固着された複合体を可能にする。上記の熱硬化性プラスチックは、チップ除去処理によってうまく処理できる。特に、充填されたまたはファイバ強化されたエポキシ樹脂である。さらに加工ディスクに対して恒久的に接合できる。エポキシ樹脂を用いた接着の場合、硬化は重付加によって行なわれる。したがって、重縮合からの水のような低分子量副産物は生成されず、また接着接合を被覆する介在層によって大幅に遅れることになる溶媒を逃がす必要もない。
【００３９】
介在層１６および２９の加工ディスク１３および２６への結合は、好ましくは永久結合によってもたらされる。新しい加工層３２，３９が取り付けられ、摩耗して定期的に代えなければならない場合でも、介在層は十分に調整された非常に平坦な基準層として、加工ディスク上に恒久的に残ることが意図される。
【００４０】
次にステップ（ｂ）において、２枚の介在層１６および２９の同時形削りトリミングは、少なくとも３つのトリミング装置によって行なわれ、各トリミング装置はトリミングディスク３４（図６参照）、少なくとも１つのトリミング本体３５、３６、および外側歯部３７を有する。トリミング装置は、介在層１６，２９上のサイクロイド経路上で、圧力を受けてかつ研削作用を有する物質を含まない冷却潤滑材の添加により、転動装置２０、２１および外側歯部３７によって動かされ、それにより、介在層１６，２９からの材料除去をもたらす。
【００４１】
図６に概略的に示されるトリミング装置は、介在層の形削りトリミングに適する。トリミング装置は、トリミングディスク３４、少なくとも１つのトリミング本体３５、３６、および外側歯部３７を含む。トリミングディスク３４はキャリアとして働き、その上に少なくとも１つのトリミング本体３５が取り付けられる。しかし、トリミング装置は一体構造から実施することもできる。この場合、トリミングディスク３４およびトリミング本体３５、３６は同一であり、トリミング本体３５、３６は、両面処理装置の加工ディスクに両方の介在層が取り付けられて同時に係合する。次に外側歯部３７はそれに固定されるまたは統合される。しかし、好ましくは、図６に示されるように、適切なトリミング装置は個々のエレメントからなる。トリミングディスク３４は少なくとも１つの上部トリミング本体３５および少なくとも１つの下部トリミング本体３６を有し、上部および下部の介在層と係合する。精密に１つの上部トリミング本体３５および１つの下部トリミング本体３６である場合、これらは好ましくはリング状である。
【００４２】
トリミングは、トリミング本体３５および３６によって行なわれ、トリミング本体は介在層と接触して、研削物質を離し、それにより遊離粒子で介在層から材料除去をもたらす。これはラッピングと異なる。ラッピングは同様に遊離粒子で材料除去をもたらすが、材料除去砥粒が放たれて、直接活性場所で働く。ラッピングでの不利点、すなわち加工物の端縁から中央への、移送の際のラッピング材の空乏により、ラッピングされた加工物（ここでは介在層）が凸状の形をなすことは、このように本発明に従い、回避することができる。したがって、本発明では介在層は提供された砥粒でのラッピングによるトリミングによっては、レベリングされない。さらに、記載されているトリミング装置によるトリミングが、加工ディスクに対して直接行なわれることはできない。さらに、介在層の取り付けに利用することも避けるべきである。なぜなら、本発明によるトリミング装置は、好ましくは鋳鋼（ダクタイルねずみ鋳鉄または鋳造ステンレス鋼）からなる加工ディスクの材料の除去についてはほとんど行なわい、または非常に迅速に摩耗してその形を失うからである。
【００４３】
遊離粒子を用いたトリミングの場合、研削材は好ましくは酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）、石英（ＳｉＯ2）、もしくは二酸化セリウム（ＣｅＯ2）、または上記の混合物を含む。
【００４４】
介在層のトリミングを本発明に従って行なうことができ、これは介在層と接触する固定砥粒を含むトリミング本体３５および３６によって行なわれ、それにより固着された研削材によって材料除去をもたらす。このトリミングも、直接不均一な加工ディスク自体をトリミングするのに用いることはできない。なぜなら、トリミング本体３５および３６に固定的に接着される研削材は好ましくはダイヤモンドまたは炭化ケイ素（ＳｉＣ）、特に好ましくはダイヤモンドだからである。ダイヤモンドは、鋼の処理には適さない。ダイヤモンドは炭素に対して高い可溶性を有し、ダイヤモンドはその炭素からなるからである。鋼鉄に接触すると、ダイヤモンドの切削端縁はすぐに丸められ、トリミング本体の切れ味が悪くなる。
【００４５】
介在層が固着された砥粒でトリミングされる場合、回転本体は好ましくはいわゆるダイヤモンド「ペレット」を含む。「ペレット」は、一般に互いに面平行な態様で延在する少なくとも２つの横表面を有する一連の均一体、たとえばシリンダ、中空円筒またはプリズムであって、焼結および焼成（セラミックまたはガラス質結合）または金属的に結合された態様による合成樹脂を伴うる研削材を含むものであると考えられる。特に好ましいのは、介在層がトリミングされた場合、ＰＰＧ切削パッドがトリミング体としても用いられることであり、前記切削パッドはトリミングディスク３４の両側に接着的に結合される（図６）。ＰＰＧ切削パッドは元々はガラス（オプティクス）の材料除去処理のために開発されたものであり、したがってガラスの割合が大きいガラスファイバ充填エポキシ樹脂を効果的に処理するのに特に適する。
【００４６】
介在層１６および２９が取り付けられた場合、好ましくは介在層の形削りトリミングの際の加工ギャップ１７から加工ディスク１３、２９への熱伝導をさらに向上させるために、多くの材料が除去されても、それぞれの介在層はトリミング処理の終わりおいて、それぞれの加工ディスクの最も高い部分をまだ被覆する。どのような場合でも、トリミングの後、介在層はその対応する加工ディスク全体を完全に被覆するよう意図されている。すなわち、穿孔が発生しないことが意図されている。トリミングの後に残る厚さの値は、最も薄い場所で、介在層の最も厚い場所の残りの厚さに対して最大１０分の１である値が現実的であることがわかった。約２０μｍ（図２）の幅の凹凸を有する加工ディスクの場合、介在層はトリミングの後最も薄い場所では数マイクロメートルの厚さであれば十分である。このように薄い介在層は、熱伝導を全く低下させない。
【００４７】
記載されているトリミングにより、非常に優れた平坦性をもたらすことができる。図７（Ｃ）は、下地の不均一な加工ディスク１３および２６上の上部介在層１６および下部介在層２９で得られる平坦面４１および３１を示す。
【００４８】
図７（Ｄ）は、不均一な加工ディスク１３および２６の上に、平坦にされた介在層１６および２９ならびに最後にステップ（ｃ）で取り付けられ加工層３９および３２を含み、加工面３８および１９が互いに対向する配置を示す。介在層１６および２９の平坦性により、加工層３９および３２は取り付けられると直ちに非常に平坦な加工面４２および３３を有することになる。これらは特に要求水準が厳しい用途向けの半導体ウェハを処理するために、付加的なトリミング手段がなく適する。
【００４９】
任意に、加工層３９および３２の非形削りトリミングをステップ（ｄ）に付加的に行なうことができる。ステップ（ｃ）で記載されているトリミング方法は、同様にこの目的のために用いることができる。
【００５０】
ＤＳＰ方法のための研削パッドの場合、一例として、平滑化を行なうために非形削りトリミング（コンディショニング、ドレッシング）が必要となり得る。加工層の利用可能な有用層の初期の厚さに対して最大１０分の１の除去が実用的であるとわかった。ＤＳＰ方法の研磨パッドの場合、有用な層の高さは数十μｍから約２０μｍまでしかない。したがって、好ましくは約５μｍ未満、特に好ましくは１から３μｍが除去されるべきである。好ましくは、この場合のトリミング本体３５および３６は固定的に結合された研削物質を含むので、結合された砥粒により、加工層からの材料除去をもたらす。この用途の好ましい研削物質はダイヤモンドおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ）である。
【００５１】
他方で、ＰＰＧ方法の研削パッドの場合に初期ドレッシングを行なうためには、非形削りトリミングも必要であるかもしれない。初期ドレッシングの場合、切削活性砥粒を露出するために、切削パッドの最上層のうちの数マイクロメートルが除去される。ＰＰＧ切削パッドの場合、有用な層の厚さはたとえば約６００μｍである。１０から１２μｍ以下、特に好ましくは４から６μｍのトリミングが、非形削りとして分類することができる。したがって、一般に、ＰＰＧ切削パッドの場合、初期の有用層の厚さの１／５０未満が除去される。好ましくは、この場合、トリミング本体３５および３６は加工層と接触すると研削物質を離し、それにより遊離粒子により加工層から材料が除去される。この場合、トリミング本体は以下の物質のうちの少なくとも１つを含む：酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、窒化ホウ素（ＢＮ）、および炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）。
【００５２】
実施例および比較例
ピーターウォルターズ社（ドイツ、レンツブルク）のＡＣ２０００型の両面処理装置が、実施例および比較例で用いられた。本装置のリング状加工ディスクの外径は１９３５ｍｍであり、内径は５６３ｍｍである。したがって、リングの幅は６８６ｍｍである。
【００５３】
図１は両面処理装置の加工ディスクの互いに対向する表面間の距離Ｗ（マイクロメートル）の輪郭Ｗ＝Ｗ（Ｒ）を、加工ディスク半径Ｒ（ミリメートル）の関数として示す。距離測定のため、上部加工ディスクは、下部加工ディスク上で１２０°で位置付けられる３つのゲージブロックに取り付けられた。ゲージブロックは同じ半径上に位置付けられ、この半径は３つの支点で支持された場合に重力を受ける上部加工ディスクの撓みがほぼ最小となるよう選択された。環状プレートのこれらの点は、いわゆるベッセルまたはエアリー点に対応し、均一な線負荷を有する屈曲ビームが、その全長にわたって撓みが最小となるために２つの点上に配置されなければならない。
【００５４】
加工ディスク距離の半径方向の輪郭は、距離ダイヤルゲージによって測定された。ＡＣ２０００は、上部加工ディスクの半径方向の形状を調整するための装置を有する。この形状は、下部加工ディスクに対して凸状および凹状の間に設定することができる。できるだけ均一である、加工ディスク間のギャップの半径方向の輪郭をもたらした設定が用いられた。図１は、下部加工ディスク上に一定の測定トラックを有して、下部加工ディスクに対する上部加工ディスクの４つの異なる回転角（方位角）についての加工ディスク距離の半径方向の輪郭を示す（曲線１は０°に対応、曲線２は９０°に対応、曲線３は１８０°に対応、および曲線４は２７０°に対応）。ダイヤルゲージの寸法（ベアリング脚）により、３０２．５≦Ｒ≦９４２．５の半径範囲しか測定が入手できなかった。したがって、全体が６８６ｍｍの幅を有するリングの６４０ｍｍが測定された。
【００５５】
示されているプレートの形状は、先行技術に従うラッピングにより得られた。図１において、加工ディスク間の距離は半径方向において主に変動することがわかる。外半径および内半径において最も大きく、リング幅の約半分のところが最も小さい。これは、ラッピング処理での特徴であるよう、内側および外側端縁で加工ディスクの厚さが減少することに対応する。より小さい方位角の偏差（特に大きい半径Ｒ＞７００での輪郭Ｗ（Ｒ）２および４に対する輪郭１および３が異なっていること）は、装置の対称軸２８を直径方向に走る折れ線に沿った加工ディスクの歪みを示す。
【００５６】
図２は同じ装置の下部加工ディスクの高さＵ（マイクロメートル）の輪郭Ｕ＝Ｕ（Ｒ）を、加工ディスク半径Ｒ（ミリメートル）の関数として示す。測定について、屈曲しにくいスチールルーラがベッセル点に配置されている２つのゲージブロック上で下部加工ディスク上に直径方向に配置され、ルーラに面する下部加工ディスクの表面とルーラとの間の距離が、異なる半径について、ダイヤルゲージで定められた。測定は、図１に示される加工ディスク距離Ｗ（Ｒ）の測定と同様に、同じ角度（方位角）で行なわれた（曲線5は０°に対応、曲線6は９０°に対応、曲線7は１８０°に対応、および曲線8は２７０°に対応）。下部加工ディスクの高さは、外側および内側端縁に向かって減少し、その最も大きい厚さ（「膨らみ」）は、リング幅の半分より大きい半径にあった。
【００５７】
上部加工ディスクは移動可能に（カルダン的に）取り付けられた。したがってルーラの方法によってその形状についての直接測定は入手できなかった。しかし、その形状は輪郭Ｗ（Ｒ）（図１）およびＵ（Ｒ）（図２）の間の差から直接もたらされる。図２の高さの差の最大値は約１７μｍであり、図１の距離の差の最大値は約３２μｍである。外側および内側端縁に開くリング状加工ディスク間のギャップはしたがって上部加工ディスクと下部加工ディスクとの間でほぼ均一であり、リングの中央において同じ「膨らみ」を有する。
【００５８】
比較例
比較例において、３Ｍから６７７ＸＡＥＬ型のＰＰＧ切削パッドが加工層として、記載されている両面処理装置の図１および図２によって特徴付けられる、加工ディスクの各々に直接接着された。このパッドは厚さ０．７６ｍｍの下地支持層からなり、パッドが介在層の上に、および０．８ｍｍ厚さの上部層上に接着され、そのうち最大６５０μｍが有用層として用いることができる。２つの切削パッドはトリミング方法によって平坦にされ、それぞれの場合平均して約６０μｍの材料が、上部切削パッドおよび下部切削パッドから除去された。以下の実施例での介在層のトリミングとして記載される方法と同様の方法におけるトリミング装置がこのために用いられた。トリミングは上部加工ディスクの半径方向の形状を調整するための装置の設定の場合に行なわれた。これまでは、接着結合されていない加工ディスクの間では、加工ディスク間のギャップの最大の均一半径輪郭が測定されていた（「最適加工点」）。
【００５９】
図３は、トリミング後の２つの加工面間の距離Ｇの輪郭Ｇ＝Ｇ（Ｒ）を示す。距離Ｇは、図５の加工ギャップ１７の幅を示す。
【００６０】
トリミングの際に得られた、それぞれの場合の平均である約６０μｍの材料除去は、初期ドレッシング（研削粒子の露出）のための非形削りトリミングで必要な値よりも大きいが、均一なギャップＧ（Ｒ）＝定数を得るには小さ過ぎる。加工ディスクの均一ではない距離Ｗ＝Ｗ（Ｒ）（図１；約３２μｍ）は減少できたが、約１７μｍの幅では、要求基準が厳しい用途に適する表面の平面平行度を有する半導体ウェハを得るにはまだ大き過ぎる。図３は、０°についてのギャップ輪郭３４のみを示す。ギャップの方位角の不均一性は大幅に取除かれ、半径方向の不均一が残り、１つの角度のギャップ輪郭３４は全体の加工ギャップを完全に示すことになる。
【００６１】
取り付けられた加工層が研削パッドであるのなら、トリミングによってもたらされる材料の約６０μｍの材料除去だけでも研削パッドを使用できないものにしている。なぜなら、研削パッドの有用な厚さは数十μｍしかないからであり、均一な加工ギャップは得られない。
【００６２】
実施例
図１および図２に示される不均一によって特徴付けられる加工ディスクは、１０００×１０００ｍｍ2の大きさを有するプレートブランクからリングセグメント形状の態様の大きさに切断された厚さ０．５ｍｍのガラスファイバ強化エポキシ樹脂プレートに、四分円で接着された。これは本発明の方法を実施するのに非常に適するプラスチックである。大きい寸法、優れた寸法的精度で、さらに一定の品質で容易に利用可能である。なぜなら、ＧＦＲＰ−ＥＰは電子印刷基板の製造において基準材料として大量に用いられるからである。接着は５０μｍ厚さの支持されていない、高い接着性を有する合成樹脂接着層によってまず行なわれ、損傷した場合には、取り付けられた介在層は残留物を残すことなく除去することができる。接着層は保護膜によって保持され、熱および圧力下（しごき加工）で適切な大きさに切断されたエポキシ樹脂プレートに接合された。保護膜を剥離した後、ＧＦＲＰの適切な大きさに切断された片は、自己接着態様で構成され、加工ディスクに接着された。加工ディスクおよび介在層の間の優れたフォースロッキングおよび確実な固着結合は、後の手動によるローリングによって得られた。
【００６３】
図５に示される種類のトリミング装置は、上記のように取り付けられた介在層を平坦にするために用いられた。各トリミング装置は、１５ｍｍのアルミニウムからなるリング状のトリミングディスク３４と、６ｍｍのステンレススチールからなり、両面処理装置の内側および外側ピンホイールからなる転動装置に捩じ込まれて係合するリング状の外側歯部３７と、円筒接着本体３５および３６とを含む。接着本体３５および３６は、前側に２４個、後ろ側に２４個がトリミングディスクに接着され、直径７０ｍｍであり、高さは２５ｍｍであり、高級ピンクコランダムからなり、直径６０４ｍｍのピッチ円上に均一に配置された。この種のトリミング装置が４個、均一に分散した態様で両面処理装置に挿入された。
【００６４】
トリミングは、上部加工ディスクが４００ｄａＮのシャフトフォースで、上部および下部の加工ディスクがトリミング装置に対して約３０／分（毎分回転数）で反対方向に回転することによって行なわれ、処理装置において約１／分で回転し、さらに約６／分で自転した。トリミングは再度最適加工点で行なわれた（介在層の接着の前の最大均一加工ギャップ）。介在層のトリミングは、その間除去がうまくいっていることを確認するために、かつ得られた平坦性を測定するために、複数回の部分的除去で行なわれた。エポキシ樹脂プレートは複数の場所に小さな穴が設けられ、その穴を通して測定装置を用いて下の加工ディスクを感知し、エポキシ樹脂プレートの残りの厚さを判断した。トリミング処理の後、測定可能な最も薄い場所はまだ１００μｍ未満であり、実際の最も薄い場所は５０μｍと推定された。これは、ガラスファイバ層（５０μｍ）の厚さに対応する。したがって、最も薄い場所でも、介在層はまだ安定しており、引張り力が生じる加工層を交換する際（剥離動作により加工層を引き剥がす）ときにも外れたり変形したりしない。
【００６５】
介在層のレベリングの後、３Ｍの６７７ＸＡＥＬ型のＰＰＧ切削パッドが加工層として、２枚の介在層の各々に接着された。
【００６６】
ここでやっと初期ドレッシングが行なわれた。非常に平坦な介在層上に取り付けた後の既にある優れた平坦性のお陰で、切削パッドのすべての領域の「タイル」全部をドレッシングするのに約１０μｍの材料除去で十分であった。これはトリミングの前にパッド表面のさまざまな場所に分散した態様で与えられたカラーマーキングによって確認され、カラーマーキングはトリミングの後すべて均一に除去されていた。初期ドレッシングにおいて、トリミング装置は介在層をトリミングするための上記の方法と同様に用いられた。最後に、加工面は遊離残留コランダムを集中的に洗浄することによりきれいにされた。
【００６７】
図４は、このような態様で用意された加工層の互いに対向する加工面間の加工ギャップの幅Ｇ（マイクロメートル）の半径方向の輪郭を示す。合計６８６ｍｍ幅のリングのうちの６４０ｍｍを測定可能な半径範囲において、加工ギャップの幅の変動はたった±１μｍである。この測定は、上部加工ディスクを最適な均一加工ギャップに変形し、上部加工ディスクを下部加工ディスク上に配置されている３つのゲージブロック上に取り付けられた後得られた。この方法による測定精度は約±１μｍであり、脚のベアリングの精度によってもたらされ、これは切削パッドを構成する複数のタイル上でしっかりと支えるのに十分大きくかつ数平方ミリメートルのサイズを有し、さらに同様に複数のタイル上でしっかりと支えなければならない測定センサによる対向する加工面の感知によって、およびダイヤルゲージ自体の測定精度によって、もたらされる。
【００６８】
５個のキャリアの各々は３つの開口を有し、直径３００ｍｍの半導体ウェハが合計１５枚これらの開口に挿入され、５個のキャリアは本発明に従い用意された両面処理装置に挿入され、制御パスが行なわれた。初期ドレッシングの際の材料除去は少ないが、加工層は、介在層を平坦にすることなく、かつ形削りの初期トリミングが大量（１５０μｍ除去）になくても、事前の実験と同様の切削力の発生および材料除去レートを示した。制御パスは、加工ディスクの可能な最良の平行度が設定されて行なわれ、前記設定は較正曲線から既知である。加工ディスクの形はパスの間再調整された。すなわち、発生する熱的および機械上の繰り返し荷重において一定に保たれた。処理された半導体ウェハの平坦度は約１μｍＴＴＶであった。
【００６９】
互いに対して材料除去の態様で半導体ウェハを処理する加工面の平行度が主に、得られる半導体ウェハの平坦度にとって重要であることがわかった。この場合、個々の加工面は短周期の態様でのみ平坦であれば十分であり、各角度位置において互いに平行な加工面を有する限りにおいて、長い周期の態様で変形していてもよい。この場合、「短周期」とは、半導体ウェハがその有限の硬さにより変形できる長さよりも大きいが、半導体ウェハの寸法よりも著しく小さい長さを意味するものである。「長周期」とは、半導体ウェハの直径から両面処理装置の直径よりも著しく大きい長さ（１から２メートル）を意味するものである。
【００７０】
したがって、数ミリメートルの長さを有する規則的に配置された複数の「タイル」および「トレンチ」の形を取るＰＰＧ切削パッドの構造は、得られる平坦性に悪影響を及ぼさない。なぜなら、半導体ウェハはミリメートルの基準では、その硬さにより、このような態様で構成された加工面の形に適合できないからである。本発明に従う方法を実施するのに適する両面処理装置の回転対称性により、介在層は回転軸に対して半径方向において対称的にやや湾曲し得る。すなわち、たとえば一方の加工面は凹状となり、他方の加工面は凸状となり、互いに完全な相補的態様にある。実際に、反対方向にほぼ球状に湾曲する加工層（球状の殻）がトリミングの際一般に得られる。全体の加工層に対する平坦な形からの逸脱での最大の差が５０μｍ未満である限り、半導体ウェハは完全に面平行な加工面で処理された表面と同じ平面平行度を有する。
【符号の説明】
【００７１】
符号の説明
１  方位角０°の場合の、加工ディスク間の距離の半径方向の輪郭（本発明の方法に従わない）
２  方位角９０°の場合の、加工ディスク間の距離の半径方向の輪郭（本発明の方法に従わない）
３  方位角１８０°の場合の、加工ディスク間の距離の半径方向の輪郭（本発明の方法に従わない）
４  方位角２７０°の場合の、加工ディスク間の距離の半径方向の輪郭（本発明の方法に従わない）
５  方位角０°の場合の、下部加工層の形の半径方向の輪郭（本発明の方法に従わない）
６  方位角９０°の場合の、下部加工層の形の半径方向の輪郭（本発明の方法に従わない）
７  方位角１８０°の場合の、下部加工層の形の半径方向の輪郭（本発明の方法に従わない）
８  方位角２７０°の場合の、下部加工層の形の半径方向の輪郭（本発明の方法に従わない）
９  方位角０°の場合の、加工面間の加工ギャップの半径方向の輪郭（本発明の方法に従う）
１０  方位角９０°の場合の、加工面間の加工ギャップの半径方向の輪郭（本発明の方法に従う）
１１  方位角１８０°の場合の、加工面間の加工ギャップの半径方向の輪郭（本発明の方法に従う）
１２  方位角２７０°の場合の、加工面間の加工ギャップの半径方向の輪郭（本発明の方法に従う）
１３  上部加工ディスク
１４  半導体ウェハ
１５  キャリア
１６  上部介在層
１７  加工面間の加工ギャップ
１８  液体の作用媒体を供給するためのチャネル
１９  下部加工面
２０  外側ピンホイール
２１  内側ピンホイール
２２  加工ディスクの内周近くの表面間のギャップ幅を測定するための装置
２３  加工ディスクの外周近くの表面間のギャップ幅を測定するための装置
２４  上部加工ディスクの回転軸
２５  下部加工ディスクの回転軸
２６  下部加工ディスク
２７  半導体ウェハを受入れるためのキャリアの開口
２８  両面処理装置全体の回転軸および対称性
２９  下部介在層
３０  平坦化前の下部介在層の表面
３１  平坦化後の下部介在層の表面
３２  下部加工層
３３  本発明に従う方法によって用意された後の下部加工層の平坦加工面
３４  トリミングディスク
３５  上部トリミング本体
３６  下部トリミング本体
３７  トリミング装置の外側歯部
３８  上部加工面
３９  上部加工層
４０  平坦化前の上部介在層の表面
４１  平坦化後の上部介在層の表面
４２  本発明に従う方法によって用意された後の上部加工層の平坦加工面
Ｗ  加工ディスクの互いに対向する表面間の距離
Ｕ  下部加工ディスクの高さ（厚さ）
Ｇ  加工面間の距離
Ｒ  加工ディスクの半径方向の位置
ｎo  上部加工ディスクの回転速度
ｎu  下部加工ディスクの回転速度
ｎi  内側ピンホイールの回転速度
ｎa  外側ピンホイールの回転速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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